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SoluciónDatos

vsonido=340 m/s g=9.8 m/s2

1. Un objeto se mueve con una rapidez constante de 6 m/s. Esto significa que el objeto: A. Aumenta su aceleración en 6 m/s cada segundoB. Disminuye su aceleración en 6 m/s cada segundoC. Aumenta su velocidad en 6 m/s cada segundoD. Disminuye su velocidad en 6 m/s cada segundoE. Se mueve 6 metros cada segundo

2. ¿Cuál de las siguientes cantidades es vectorial?A. Rapidez B. Tiempo C. Distancia recorrida D . Ve l o ci d ad E. Área

3. El camión del grafico viaja al Este incrementando su rapidez. Cuál de los siguientes vectores representa mejor su aceleración?

A. B.

C.

D. E.

4. El movimiento de un cuerpo por una trayectoria bidimensional obedece al gráfico Y vs X que se muestra en el gráfico a la derecha. Si la coordenada x tenía un movimiento dado por: x=2 t2, como se comporta la coordenada Y en función del tiempo?

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5. Una masa de 3.00 kg está moviéndose en un plano, con sus coordenadas x y y dadas por:

x=4 t 2

3−5 y y=t2+6, donde x y y están en metros, y t está en segundos. Encuentre la magnitud

de la fuerza neta que actúa sobre esta masa a t = 2.00 s.

ax=83ay=2a=√( 8

3 )2

+22=103F=3 (10

3 )=10N

A. 10 N B. 12 N C. 3 N D. 6 N E. 5 N

6.- ¿A qué fracción corresponde la energía que es disipada por los frenos para detener un auto que viaja a 50 km/h, con respecto a la que disipó para detener el vehículo cuando se viaja a 100 km/h?

12mv1

2

12mv2

2=v1

2

v22 =

502

1002 =14

A. un octavo. B. un cuarto. C. un tercio. D. un medio. E. depende de la masa del coche.

7.- Cuando sobre un cuerpo actúa sólo una fuerza perpendicular a la trayectoria, cuál de las siguientes proposiciones es verdadera?

A. el vector cantidad de movimiento p⃗ del cuerpo no varíaB. el vector aceleración es constanteC. el cuerpo describe una trayectoria rectaD. el módulo de p⃗ no varía E. el vector aceleración no varia

8.- Un resorte de masa despreciable y de longitud 5 cm sin estirar cuelga de un soporte en un planeta diferente a la Tierra. Al colgar del resorte una masa de 50 g, la longitud final de equilibrio del resorte es 5,25 cm. Sabiendo que la constante elástica del resorte es 350 N/m, cuál será el valor de la aceleración de la gravedad en la superficie del planeta?

kx=mg→g= k ∆ xm

=350(0.25 x10−2)

50 x10−3 =17.5m /s2

A. 1.3m /s2

B. 2.8m /s2

C. 4.5m / s2

D. 10.8m /s2

E. 17.5m /s2

9.- Una vara uniforme de masa M y longitud L se sostiene horizontalmente con el extremo B sobre el borde de una mesa, y el extremo A sostenido por una mano. Súbitamente se suelta el extremo A. En ese instante, ¿Cuál es la magnitud de la aceleración del punto A?

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MgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMgMg

3

Mg L2=Iα=M L2

3α αL=a→a=3

2g=14.7m / s2

A. 9.8 m/s2

B. 14.7 m/s 2 C. 19.6 m/s2

D. 24.3 m/s2

E. 4.9 m/s2

10.- Un cilindro de masa M radio R e inercia rotacional respecto a su eje MR2/2 tiene dos cuerdas enrolladas y sujetas al techo, que mantienen al cilindro con su eje horizontal. Si el cilindro con su eje horizontal se deja caer, cual es la tensión en cada cuerda?

a=αR Mg−2T=MaMgR=Iα=32M R2α

T=Mg /6A. Mg/6 B. Mg/3C. 2Mg/3D. 4Mg/3E. 5Mg/3

11.- Una masa puntual de 2.5 kg, inicialmente a una altura h = 2m respecto al piso, se desliza desde el reposo a través de una rampa sin fricción como se muestra en la figura. Al nivel del piso, hay una masa idéntica que se encuentra inicialmente en reposo y que está unida a un resorte (sin estiramiento) de constante elástica k = 116 N/m. Luego de terminar el descenso, las dos masas chocan en forma totalmente inelástica. Halle la amplitud de oscilación de las masas luego del choque.

mgh=mv2

2mv=2muu=Aω

ω=√ k2m

→A=√mghk =0.65m

A. 47 cmB. 75 cmC. 84 cmD. 65 cm E. 28 cm

12.- Una pequeña plataforma horizontal sufre un movimiento armónico simple en sentido vertical, de 2.7 cm de amplitud y cuya frecuencia aumenta progresivamente. Sobre ella reposa un pequeño objeto. ¿Para qué frecuencia dejará el objeto de estar en contacto con la plataforma?

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2T

Mg

4

a=g=ω2 A=4 π2 f 2 A→f= 12 π √ gA f=3Hz

A. 300 HzB. 30 HzC. 3 Hz D. 0.3 HzE. 0.03 Hz

13.- Una tubería de agua sufre un estrechamiento (ver figura) pasando de una sección de área A en P a una de área A/10 en Q, que se encuentra 4 m por debajo de P. La velocidad del agua en P es de 2 m/s. Determinar la diferencia de presión entre P y Q.

PP+12ρvP

2+ρgh=PQ+12ρ vQ

2→∆P=12ρ v2 (102−1 )−ρgh

→∆ p=158000 Pa≡1.6 x105Pa

A. 3.1 × 105 Pa B. 1.2 × 105 Pa C. 0.7 × 105 Pa D. 1.6 × 105 Pa E. 2.5 × 105 Pa

14.- En el fondo de un recipiente lleno de agua descansa una masa de forma semiesférica cuyo volumen es de 0.1 m3 y densidad 2000kg /m3 como se nuestra en el gráfico. Encuentre el valor de la fuerza con que la masa presiona sobre el fondo del recipiente para una densidad del agua de 1000kg /m3.

E+N=mg→N=mg−E=ρC gV−ρA gV=103 (9.8 ) 0.1=980N

A. 98 NB. 490 NC. 980 N D. 4900 NE. 9800 N

15.- Dos esferas de masa M y 2M están hechas de un material cuya densidad es la mitad de la densidad del agua. Las esferas se encuentran inmersas en agua como muestra la figura, con cordones que les impiden subir a la superficie. Halle la tensión T1 del cordón que une la esfera más grande con la esfera más pequeña.

E=T1+Mg→T1=E−Mg=2Mg−Mg=Mg

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A. 3 Mg/2B. 3 MgC. Mg/2D. 2 MgE. Mg

16.- En un recipiente, el agua contenida alcanza una altura de 10 m. A una cierta profundidad se practica un orificio por donde sale un chorro que tiene un alcance horizontal de 8 m. A que profundidad estaba el hueco?

10−h= 12g t 2 8=vt ρgh=1

2ρ v2

→v2=2 gh10−h=32 gv2 =16

h→h=8moh=2m

A. La profundidad fue de 5 mB. La profundidad fue de 3 mC. La profundidad pudo ser de 5 m o de 3 mD. La profundidad fue de 8 m E. La profundidad pudo ser de 1 m o de 9 m

17.- Dos recipientes A y B contienen cada uno 1 mol de un gas ideal a la misma temperatura y ambos están una presión inicial Pi = 3.2 × 103 Pa. El gas del recipiente A se expande a presión constante desde un volumen inicial Vi = 0.21 m3 hasta un volumen final Vf. A su vez, el gas del recipiente B se expande isotérmicamente hasta el mismo volumen final Vf (ver gráficas). En la expansión isotérmica, el gas del recipiente B absorbe una cantidad de calor Q = 660 J.

La temperatura final del gas en el recipiente A es:

PiV i=RT i PiV f=RT 2660=RT i ln(V f

V i)

→T2=T iV f

V i

V f

V i=e

660RT i=2.67

→T2=PiV i(2.67)

R=1794

8.31=216 K

A. 154 K B. 318 KC. 255 KD. 115 KE. 216 K

18.- Un calorímetro de aluminio de masa 120g contiene 190g de agua, a una temperatura de

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equilibrio inicial de 50 oC. Se colocan entonces 20g de agua a 0 ºC en el calorímetro. La temperatura final de equilibrio es:

0.897 (0.1 ) (50−T f )+4.18 (0.19 ) (50−T f )=4.18 (0.02 )T f→T f=45.7℃

A. 33.6 ºC B. 45.2 ºCC. 37.6 ºCD. 39.0 ºCE. 45.7 ºC

19.- Cual de las siguientes definiciones se puede usar para definir una caloría?A. Representa la cantidad de energía que se requiere para elevar en un grado Fahrenheit la

temperatura de una libra de agua en condiciones atmosféricas normales.B. Representa la cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de

un gramo de agua pura en 1 °C, a una presión normal de una atmósfera . C. Representa la intensidad luminosa en una dirección dada, de una fuente que emite una

radiación monocromática de frecuencia 540×1012 hercios y de la cual la intensidad radiada en esa dirección es 1/683 W vatios por estereorradián.

D. Es el flujo luminoso total emitido en un ángulo de un estereorradián si una fuente luminosa emite una candela de intensidad luminosa uniformemente.

E. E.- Es la potencia producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y una corriente de 1 amperio.

20.- La frecuencia del silbato de una locomotora de tren es de 350 Hz. El tren viaja con una velocidad de 20.6 m/s. ¿qué frecuencia percibe un observador en reposo cuando el tren se aleja?

f o= f fv s

v s+v f=350 343

343−20.6=330Hz

A. 371 HzB. 421 HzC. 330 Hz D. 270 HzE. 267 Hz

21.- Se zarandea uno de los extremos de una cuerda de 8 m de longitud, generándose una perturbación ondulatoria que tarda 3 s en llegar al otro extremo. La longitud de onda mide 65 cm. Cual fue la frecuencia del movimiento ondulatorio?

f= vλ= 8

3(0.65)=4.1Hz

A. 8.0 HzB. 4.1 Hz C. 12.2 HzD. 2.3 HzE. 16.4 Hz

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22.- A una playa llegan 15 olas por minuto y se observa que tardan 5 minutos en recorrer una distancia de 600 m. Cuál será la máxima velocidad que registre una boya que se encuentra flotando con las olas si la altura máxima que alcanza el agua en la ola es de 57.3 cm?

f=1560v=A (π2 ) f=0.573 x2πx 15

60=0.9m /s

A. 0.9 m/s B. 1.5 m/sC. 2.0 m/sD. 2.3 m/sE. 3.0 m/s

23.- Se hace oscilar una varilla de masa M y longitud L suspendiéndola de un extremo. Qué pasaría con el periodo de oscilación si cambiamos la varilla por otra que tiene masa 2M y la misma longitud L?

−Mg L2sinθ=1

3M L2α→α=−3g

2 Lθ→T=2π √ 2L

3 g

A. El periodo no cambia B. El periodo se duplicaC. El periodo se reduce a la mitadD. El periodo aumenta en un factor √2.E. El periodo se reduce en un factor √2.

24.- Una onda armónica transversal se propaga en el sentido de las X positivas. A partir de la información contenida en las figuras determina la expresión de la función de onda (SI).

y=Asin ( kx−ωt ) k=2πλ

=2 π0.1

=20 π ω=2 πT

=2 π2

=π

A. y=5 cos (20 πx−πt) B. y=0.05sin (πx−20πt)C. y=5 sin (πx−20πt )

D. y=0.05 cos ( π2x− π

10t)

E. y=0.05sin (20 πx−πt )

25.- Un bloque de masa 1 kg se encuentra acoplado a un resorte horizontal de constante elástica 16 N/m, que le permite oscilar sin rozamiento. Estando el bloque en reposo en su posición de equilibrio,

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recibe un martillazo que le hace alcanzar, casi instantáneamente, una velocidad v(t = 0) = 40 cm/s. Determine la amplitud de las oscilaciones subsecuentes.

vmax=40=Aω=A √ km→A=40√mk =40√ 116

=10cm

A. 2 cmB. 4 cmC. 8 cmD. 16 cmE. 2 m

26.- ¿Quién primero predijo teóricamente la existencia del positrón, un electrón positivamente cargado? Él recibió el premio Nobel de física en 1933.

A. Bohr B. Landau C. Pauli D. Mayer E. Dirac 27.- El experimento de Millikan demostró que la carga eléctrica era:

A. negativa B. cuantizada C. positiva D. inmensurable E. continua

28.- Dos cargas eléctricas positivas q y Q se encuentran separadas una distancia R. La relación entre las cargas es Q/q=25. En el punto P entre las cargas el campo eléctrico creado por las dos cargas es nulo. Encuentre la distancia x.

Qx2 =

q(R−x)2→x=5 (R−x )→x=5 R/6

A. 5R/6 B. 25𝑅/36 C. 𝑅/25 D. 6𝑅/5 E. R/2

29.- Dos cargas positivas de +8 mC y +2 mC se encuentran a 3m de distancia. Una tercera carga se coloca entre las dos primeras de manera que la fuerza neta que siente sea nula. A que distancia de la carga de +8 mC se encuentra la tercera carga?

8x2 =

2(3−x)2→x=4 (3−x )→x=2m

A. 1.0 mB. 1.5 mC. 2.0 m D. 2.5 mE. 3.0 m

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30.- Un dipolo eléctrico está formado por dos cargas eléctricas de igual magnitud y signos diferentes. Cuál de los siguientes diagramas ilustra mejor el campo eléctrico de un dipolo?

31.- Tres cargas +q, +Q, -Q están situadas en los vértices de un triángulo equilátero como se muestra en el gráfico. Qué dirección tendrá la fuerza sobre la carga +q?

A. Vertical hacia arribaB. Vertical hacia abajoC. Horizontal hacia la derecha D. Horizontal hacia la izquierdaE. Es nula

32.- Un electrón, en un determinado instante de tiempo se encuentra moviéndose en la dirección Y ( j⃗ ) dentro de un cierto campo magnético que le produce una fuerza en la dirección X ( i⃗ ). Cual era la orientación del campo magnético?

F⃗=q v⃗× B⃗=−e v⃗ × B⃗

A. i⃗B. j⃗C. − j⃗D. k⃗E. −k⃗

33.- La intensidad de la corriente eléctrica se mide en:

A. Amperios B. JoulsC. VoltiosD. VatiosE. Ohmios

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v⃗

F⃗B⃗

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34.- En los terminales de dos resistores conectados en serie se tiene una fuente de 10 V de corriente continua. Uno de los resistores tiene un valor de 10 ohmios y en el puesto del otro podemos conectar uno de los siguientes resistores: R= 2 ohmios, R=10 ohmios, R=20 ohmios o R=200 ohmios. En cuál de ellos conectado disiparía la mayor potencia?

i= 1010+R

P=i2R= 100R(10+R)2 P2=1.38P10=2.5P20=2.22P200=0.45

A. R= 2 ohmiosB. R= 10 ohmios C. R=20 ohmiosD. En cualquiera se disiparía la misma potenciaE. R= 200 ohmios

35.- Una de las siguientes cantidades no es equivalente a un pascal. Identifíquela.A. 1 Nm2

B. 100 Jm3

C. 10 gcm. s2D. 1 x10−5baresE. 9.89 x10−6atm

36.- Al calcular la masa de un objeto cuya densidad era de (1.82±0.02 ) gcm3 se contó con la medida

de su volumen V= (345±1 ) cm3. Cuál de las siguientes cantidades expresa correctamente la masa del objeto?

A. m=(627.9±8.1 )g B. m=(627±8.1 )gC. m=( 6.2x102±8.1 )gD. m=(628±8 ) gE. m=(630±8.1 )g

37.- La medición repetida de una masa en un experimento arrojo los siguientes valores: 30.5 g, 29.8 g, 29.3 g, 30.5 g, 29.1 g. Como expresar mejor la media de la masa medida?

A. 29.8 g B. 30.5 gC. 29.84 gD. 29.7 gE. 30.0 g38.- La medición repetida de una masa en un experimento arrojo los siguientes valores: 30.5 g, 29.8 g, 29.3 g, 30.5 g, 29.1 g. Como expresar mejor la mediana de la masa medida?

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A. 29.8 g B. 30.5 gC. 29.84 gD. 29.7 gE. 30.0 g

39.- La medición repetida de una masa en un experimento arrojo los siguientes valores: 30.5 g, 29.8 g, 29.3 g, 30.5 g, 29.1 g. Como expresar mejor la moda de la masa medida?

A. 29.8 gB. 30.5 g C. 29.84 gD. 29.7 gE. 30.0 g40.- En el caso del movimiento armónico simple, cuando la elongación es la mitad de la elongación máxima, que fracción de la energía total es energía potencial?

E=12k A2U=1

2k ( A2 )

2

→UE

=14

A. Un cuarto B. Un medioC. Tres cuartosD. Un octavoE. Un quinto41.- El movimiento de un cuerpo viene dado por las relaciones:

[ x=5 ty=3−t2

z=1−tPara t = 2 segundos, calcule su rapidez.

vx=5v y=−2 t=−4 vz=−1→v=√25+16+1=6.48m /s

A. 6.48 m/s B. 42 m/sC. 10 m/sD. 5.41 m/sE. – 42 m/s42.- Que trabajo haría una persona sobre una maleta de 200 N de peso, que sostiene en sus manos mientras sube 10 m dentro de un ascensor que se mueve con velocidad constante.

W=Fd=200 (10 )=2000 J

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A. -2000 JB. -200 JC. 0D. 200 JE. 2000 J 43.- A que temperatura, en grados Fahrenheit, corresponde una temperatura de −50 °C?

T=−50100

180+32=−58℉

A. −90℉B. −58℉C. 0D. 58℉E. 90℉

44.- En la siguiente formula:

h= A2

2 g+ Bρg

hesuna longitud ,g es la gravedad , ρ esdensidad demasa . Que unidades deben tener tanto A como B?

L=[A2 ]L/T2→ [A ]= L

TL= [B ]

ML3

LT2

→ [B ]= MLT 2

A. [A ]=ms

[B ]= kgms2

B. [A ]=√ms [B ]=kgs2

C. [A ]=ms

[B ]= s2

m

D. [A ]=ms2 [B ]= kg

m s2

E. [A ]=ms2 [B ]= kg

s2

45.- Los isótopos de un elemento tienen diversos números de:

A. electrones B. protones C. neutrones D. leptones

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E. bosonesconcurso de fisica arquimedes 2015